FACISB 2015 — questão 70 de Física

Enunciado em texto
O efeito fotoelétrico consiste na emissão de elétrons pela superfície de um material quando nela incide radiação eletromagnética, sendo necessária uma quantidade mínima de energia para causar a emissão de elétrons. Para a prata, por exemplo, essa energia é de J.
Esse fenômeno foi explicado pelo físico Albert Einstein em 1905, ao propor, com base em uma ideia anteriormente apresentada por Max Planck, que a energia transportada pela radiação eletromagnética ocorre na forma de diminutos “grãos” denominados fótons. A quantidade de energia de cada fóton é dada por , sendo f a frequência da radiação e h a constante de Planck, de valor J · s.
Sendo a velocidade de propagação das ondas eletromagnéticas no vácuo igual a m/s, o comprimento de onda máximo, em metros, da radiação eletromagnética incidente em uma superfície de prata para causar a emissão de elétrons é próximo de
(A) m.
(B) m.
(C) m.
(D) m.
(E) m.
(Enunciado: Vestibular FACISB 2015 — FACISB/Vunesp.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Faculdade de Ciências da Saúde de Barretos Dr. Paulo Prata (FACISB) e à Fundação VUNESP.
Resolução comentada
O que a questão pede: o maior comprimento de onda que ainda arranca elétrons da prata.
Passo 1 — por que “máximo”. A energia do fóton é : quanto maior o comprimento de onda, menor a energia. O comprimento de onda máximo é aquele em que o fóton tem exatamente a energia mínima de 6,90 × 10⁻¹⁹ J.
Passo 2 — a conta.
Isso é cerca de 290 nm, no ultravioleta: a luz visível não basta para a prata.
⚠️ A armadilha: parar na frequência de corte, Hz, ou inverter a divisão (c·E/h), chegando a números absurdos como os das alternativas D e E.
A ideia em uma frase: o limiar fotoelétrico corresponde a hc/λ = energia mínima; acima desse λ o fóton é fraco demais.
Resposta: alternativa C ( m).
Vídeo em breve
A resolução em vídeo desta questão ainda não foi gravada. A explicação escrita acima está completa, passo a passo. Novos vídeos saem no canal do Professor Filatte.
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